ｕｎｉの関節パラメータファイルのページ

概要

このページではｕｎｉの関節パラメータファイルについて、２Ｌ１／２Ｌ２と違う点 を主に説明します。 関節パラメータファイル（２Ｌ１） と併せてご覧ください。

関節パラメータファイル例（ｕｎｉ　２００５年１１月版）

#右パラメータ
Bone length 0 : 14.00
Bone length 1 : 53.76
Bone length 2 : 21.00
Bone length 3 : 53.76
Bone length 4 : 11.24
Bone length 100 : 88.32
Bone length 101 : 91.00
Link Inf 0 : 13.50 : 40.00 : 40.00 : 49.50 : 127.37 : 124.96
Servo Data 0 : -55.0 : 1607 : 0.0 : 3107 : 37.0 : 4187
Servo Data 1 : -34.0 : 1277 : 0.0 : 2357 : 63.0 : 4187
Servo Data 2 : -32.0 : 1487 : 17.0: 2687 : 60.0: 4187
Servo Data 8 : -45.0 : 3743 : 0.0 : 2690 : 45 : 1630
Servo Data 9 : -45.0 : 3743 : 0.0 : 2690 : 45 : 1630
#左パラメータ
Bone length 0 : 14.00
Bone length 1 : 53.76
Bone length 2 : 21.00
Bone length 3 : 53.76
Bone length 4 : 11.24
Bone length 100 : 88.32
Bone length 101 : 91.00
Link Inf 0 : 13.50 : 40.50 : 40.00 : 50.50 : 121.67 : 125.22
Servo Data 3 : -32.0 : 1487 : 0.0 : 2447 : 67.0: 4247
Servo Data 4 : -61.0: 1037: 0.0 : 2867: 35.0: 3857
Servo Data 5 : -45.0 : 1487: -10.0 : 2687 : 55 : 4187
Servo Data 10 : -45.0 : 3743 : 0.0 : 2490 : 45 : 1630
Servo Data 11 : -45.0 : 3743 : 0.0 : 2760 : 45 : 1630
#胴体パラメータ
Servo Data 6 : -18.5 : 1790: 0.0 : 2390: 18.5 : 2900
Servo Data 7 : -90.0: 2160: -30.0 : 3840 : 0.0 : 4800

ファイルの全体的な構造

全体的には、前半が右足用、後半が左足用になっています。 最後の胴体のパラメータのセクションが増えました。

行の構造

以前のバージョンと特に変更ありません。

行種類キーワード

種類は"Bone length"、"Link Inf"、"Servo Data"の３種類がある点など基本的な フォーマットは変更ありません。"Servo Data"中身が変更になりました。（後述）

キーワード"Bone length"について

Bone length 0 〜 4, 100, 101は下に示す骨格ＩＤ図の部位の骨格の長さを表しています。

骨格ＩＤ図

キーワード"Link Inf"について

以前のバージョンと特に変更ありません。

このキーワードの行については、フォーマットは以前と同じですが意味を変えました。
実際にロボットで使用するＲＣサーボの軸の可動範囲から中立位置１点と 最大可動範囲など２点で合計３点（仮にA,B,Cとします。） とり、その角度（度単位） とパルスを作る時にマイコン内部にセットする出力値（16bitの値）をペアにして並べています。

マイコンやPCの中ではA-B間とB-C間で直線補間の計算をして任意の角度の時の出力値を計算 しています。また、ＲＣサーボの番号と実際にＲＣサーボが装備されている場所の対応は 以下のようになっています。

使っているＲＣサーボの可動範囲全域（約180度）について出力値と実際の角度の対応を グラフ化したところ、特に０度と１８０度近辺で線形が崩れていましたが、uniではあまり 重要ではない部分だったので、２本の直線近似で良しとしました。 （ラジコンで使う様に中心±３０度程度の範囲ならば１本でも良いと思います。）


関節ＩＤ図

Ｃ言語で書いた 制御プログラムの内部において、逆運動学計算など関節に関する幾何計算を行う場合は 必ず関節や骨格の諸元を引数として渡すこととなります。引数の受け渡し処理を 行いやすくするように、以下に示すような構造体を定義し、ここにパラメータファイルの 内容をセットして使用しています。

//４節リンクのパラメータ
struct LINKS
{
   double   off_q[2];       //  サーボホーン軸、作用点軸の角度オフセット
   double   io_q[2];        //  サーボホーン軸、作用点軸の角度　０：答え　１：入力
   double   link_len[4];    //  各リンクの長さ　０：サーボホーン　１：サーボロッド
                            //　　　　　　　　　２：作用点　　　　３：ベース軸間距離
};

//脚に関するパラーメータ。プログラム実行開始時にファイルから読み込んで
//初期化する。 ２Ｌ３ｖ１用　腕のデータも含む
struct LEG_PRM
{
   double   lbone_length[5];    //  各関節間の距離
   struct   LINKS links[1];
   double   savo_st_en[5][6];   //  サーボ角度−出力データ対応関係の読み込み
                                //  角度１：データ１：角度２：データ２：角度３：データ３
};

//胴体（腰など）の関節のパラメータ
struct BODY_PRM
{
   double   savo_st_en[2][6];   //  サーボ角度−出力データ対応関係の読み込み
                                //  角度１：データ１：角度２：データ２：角度３：データ３
};

//腕の関節のパラメータ
struct ARM_PRM
{
   double   lbone_length[2];    //  各関節間の距離
   double   savo_st_en[2][6];   //  サーボ角度−出力データ対応関係の読み込み
                                //  角度１：データ１：角度２：データ２：角度３：データ３
};